礦井安全供電及三大保護

礦井平安供電及三大維護劉全福一、煤礦井下為什么采用中性點不接地系統(tǒng)？

<煤礦平安規(guī)程>第四百四十三條嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地。嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電。中性點：三相交流電→三相繞組→變壓器，發(fā)電機、電動機的每個繞組有一點，此點與另外兩相繞組接線端間電壓絕對值相等，此點就是中性點。電力系統(tǒng)中，中性點用符號“N〞表示。中性點接地：三相交流電力系統(tǒng)中性點與大地之間的電氣銜接方式，稱為電網(wǎng)中性點接地方式。中性點接地方式涉及電網(wǎng)的平安可靠性、經(jīng)濟性；同時直接影響電力系統(tǒng)設備絕緣等級的選擇、耐壓等級以及繼電維護技術方式、通訊干擾等。通常來說，電網(wǎng)中性點接地方式也就是變電所中變壓器的各級電壓中性點接地方式。供配電系統(tǒng)根據(jù)中性點接地方式的不同，分為中性點接地系統(tǒng)和中性點不接地系統(tǒng)兩大類。二、煤礦供電的根本要求可靠--保證供電不中斷〔雙回路供電、可靠的備用電源〕；平安--保證人員、設備、礦井平安〔嚴厲遵守<煤礦平安規(guī)程>及相關規(guī)定〕；質(zhì)量--保證供電頻率、電壓的穩(wěn)定〔合理選用變壓器、電纜〕我國煤礦普通要求電壓允許偏向不超越額定電壓的±5%，頻率允許偏向不差過±〔0.2～0.5〕赫茲；經(jīng)濟–保證投資、運轉、維護等費用經(jīng)濟〔合理選擇供配電系統(tǒng)及節(jié)能、低耗、高效的用電設備，用電系統(tǒng)簡單、科學〕三、煤礦供電的電壓等級<煤礦平安規(guī)程>第四百四十八條井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級，應符合以下要求：〔一〕高壓，不超越10000V?！捕车蛪?，不超越1140V?！踩痴彰鳌⑿盘?、和手持式電氣設備的供電額定電壓，不超越127V?！菜摹尺h間隔控制線路的額定電壓，不超越36V。煤礦供電電壓等級選擇的根本原那么：

根據(jù)供電負荷的功率大小、供電間隔和用電平安確定。煤礦井下常運用127V作為照明、控制電源，電壓相對比較低，有利于人身平安；而660V、1140V的電壓比380V高，有利于遠間隔傳送大的電能，減少電能損耗。四、煤礦井上下常用的電壓等級及用途：交流：36V--設備控制127V–井下照明、信號以及煤電鉆等手持式設備380V–地面低壓設備、小型礦井井下低壓設備660V–井下絕大多數(shù)設備1140V–綜采、綜掘等大型設備3300V–大型綜采、綜掘設備6000V、10000V–井上下高壓供電及高壓設備35kV、110kV–礦井地面配電直流：250〔550〕V–井下架線電機車煤礦井下為什么不采用220V電源？220V電源是三相四線制380V電壓等級供電系統(tǒng)的相電壓，是相對中性點也就是零電位、大地電位而言；而煤礦電源為中性點不接地系統(tǒng)，電源系統(tǒng)沒有零線，所以就沒有220V的電壓等級。五、煤礦供電系統(tǒng)定義：由各種等級電壓的電力線路〔電纜〕將礦井的各級變電所和電力用戶聯(lián)絡起來的輸電、變電、配電和用電的整體。由礦井井上下各級變電所、挪動變電站、各種電壓等級的電纜和用電設備以及維護系統(tǒng)構成。礦井供電方式

深井供電普通分為三級：地面變電所、井下主變電所、采區(qū)變電所〔6kV或10kV入井，井下各變電所、挪動變電站間主電源電壓6kV或10kV〕。淺井、小型礦井采用二級供電方式：即地面變電所、井下配電所和采區(qū)配電所、部分配電點構成〔地面變電所6kV或10kV進線電源，低壓1140或660V入井，井下配電所和采區(qū)配電所、部分配電點進線電源電壓為660V或1140V〕。各級變電所組成及作用：地面變電所：主要由高壓線路、高壓開關柜〔配電、隔離、聯(lián)絡〕、計量及PT維護柜、補償柜、變壓器組成。擔負礦井地面和井下變、配、供電義務。功能是把公網(wǎng)來的35kV〔110kV〕電壓降壓為6kV或10kV入井，同時根據(jù)需求，供地面消費〔通壓排提運調(diào)〕、生活用電。

井下主變電所：是全礦井井下配電中心。將地面來的高壓電分配給井下的主排水泵等高壓設備、采區(qū)變電所，同時經(jīng)過變壓器降壓為660V為井底車場副井消費及照明系統(tǒng)等供電。主要有隔爆型高壓真空配電開關、高壓啟動器、干式變壓器、低壓饋電開關、照明綜保開關等組成。 采區(qū)變電所：采區(qū)供電。將井下中央變電所來的6kV或10kV高壓分配給采掘任務面配電中心〔綜采設備列車、綜掘或部分配電點的挪動變電站〕，經(jīng)所內(nèi)變壓器降壓后，為采掘任務提供低壓電源。主要由隔爆型高壓真空配電開關、高壓啟動開關、干式變壓器、低壓饋電開關、低壓真空啟動開關、照明綜保開關等組成。 部分配電點：普通由挪動變電站、饋電開關、低壓真空負荷開關等組成。部分配電點有三臺用電開關情況下，原那么上必需配備總饋電開關，方便檢修。六、變壓器及電機功率與額定電流的關系1、變壓器額定容量與額定電流的關系：Se=√3*Ue*Ie 例：380V〔空載電壓400V〕：Ie=1.44Se 變壓器實踐承載負荷〔kW〕普通為其額定容量〔kVA〕的80%，也可將變壓器的容量折算為功率后，在按一下關系估算額定電流。2、電機額定功率與額定電流的關系：Pe=√3*Ue*Ie*cosф 例：380V每kW2A 通常，煤礦用電設備的供電因數(shù)大多只需0.6～0.7之間，所以，按前述關系估算出來的電流值偏小，用于整定開關時，開關總是誤動作。功率因數(shù)按0.6～0.7情況下：

380V每kW2.15A3、電機的啟動電流、額定電流、運轉電流 煤礦運用的大多是三相鼠籠型異步電動機。 電機的啟動電流〔直接啟動〕普通為其額定電流的4~7倍，假設電機質(zhì)量較差，甚至可以到達額定電流的10倍，普通估算電機的啟動電流按照其額定電流的5~6倍； 電機直接啟動的時間普通為5~10秒，大功率重載電機啟動時間可達9~15秒鐘。 井下實踐能夠遇到大功率電機長間隔供電情況，這種條件下，該電機的啟動電流能夠會大大低于額定啟動電流。 電機正常運轉時的電流往往小于其額定電流，緣由是設備選型時配備的電機容量往往大于機械設備實踐需求的功率，俗稱“大馬拉小車〞不經(jīng)濟但任務可靠性高。七、煤礦常用電纜截面及平安電流閱歷值電纜載流量： 電纜載流量是指一條電纜線路在保送電能時所經(jīng)過的電流量,在熱穩(wěn)定條件下,當電纜導體到達長期允許任務溫度時的電纜載流量稱為電纜長期允許載流量。電纜選取原那么：1、按長時間允許載流量選擇電纜；2、按經(jīng)濟電流密度校驗；3、按正常任務時允許電壓損失校驗；4、按電機啟動時，電機端電壓不低于額定電壓的75%校驗；5、按最遠端兩相短路情況下，維護的靈敏系數(shù)校驗；6、按機械強度校驗?！?、4項：一條電纜供多臺電機的供電線路，按間隔最遠功率最大電機啟動，其它電機正常運轉條件下的電壓損失進展校驗?！锲胀ㄇ闆r下選用的電纜截面偏大，都能滿足該項條件，因此電纜選型計算時第4項校驗忽略不計。八、煤礦供電三大維護及整定細那么 煤礦井下供電系統(tǒng)的過流維護、漏電維護、接地維護統(tǒng)稱為煤礦井下的三大維護。第四百五十五條井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設備，應具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放維護。井下由采區(qū)變電所、挪動變電站或配電點引出的饋電線上，應裝設短路、過負荷和漏電維護安裝。低壓電動機的控制設備，應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖維護安裝及遠程控制安裝。第四百五十六條井下配電網(wǎng)路〔變壓器饋出線路、電動機等〕均應裝設過流、短路維護安裝；必需用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗開關設備的分斷才干和動、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性。必需正確選擇熔斷器的熔體。必需用最小兩相短路電流校驗維護安裝的可靠動作系數(shù)。維護安裝必需保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設備或同時任務成組的電氣設備可以起動。第四百五十七條礦井高壓電網(wǎng)，必需采取措施限制單相接地電容電流不超越20A。地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必需裝設有選擇性的單相接地維護安裝；供挪動變電站的高壓饋電線上，必需裝設有選擇性的動作于跳閘的單相接地維護安裝。井下低壓饋電線上，必需裝設檢漏維護安裝或有選擇性的漏電維護安裝，保證自動切斷漏電的饋電線路。每天必需對低壓檢漏安裝的運轉情況進展1次跳閘實驗。煤電鉆必需運用設有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負荷、斷相、遠間隔起動和停頓煤電鉆功能的綜合維護安裝。每班運用前，必需對煤電鉆綜合維護安裝進展1次跳閘實驗。1、過流維護 過電流是指流過電氣設備和電纜的電流超越額定值。其缺點有短路、過負荷和斷相。2、漏電維護 當電氣設備或?qū)Ь€的絕緣損壞或人體觸及一相帶電體時，電源和大地構成回路，有電流流過的景象，稱為漏電。井下常見的漏電缺點可分為集中性漏電和分散性漏電兩類。3、接地維護

維護接地，是為防止電氣安裝的金屬外殼、配電安裝的構架和線路桿塔等帶電危及人身和設備平安而進展的防護措施。將正常情況下不帶電，而在絕緣資料損壞后或其他情況下能夠帶電的電器金屬部分〔即與帶電部分相絕緣的金屬構造部分〕用導線與接地體可靠銜接起來的一種維護接線方式。接地維護普通用于配電變壓器中性點不直接接地〔三相三線制〕的供電系統(tǒng)中，用以保證當電氣設備因絕緣損壞而漏電時產(chǎn)生的對地電壓不超越平安范圍。過流維護的整定 維護的整定計算必需滿足四方面要求：選擇性、可靠性、迅速性、靈敏性。 選擇性：當線路缺點時，只切斷缺點部分線路，并不越級跳閘。 可靠性：維護安裝不應出現(xiàn)誤動或拒動。 迅速性：當維護范圍內(nèi)出現(xiàn)缺點時，維護安裝應迅速切斷被維護線路，是非缺點線路和設備得到維護，防止事故擴展。 靈敏性：當維護范圍內(nèi)發(fā)生最小短路電流時，維護安裝應可靠動作。靈敏性高低是以靈敏度來衡量，其意義是指被維護范圍內(nèi)發(fā)生的最小短路電流與整定值的比值，數(shù)值越大靈敏性越高。過流維護安裝的分類及組成 電子式〔電流互感器+電子監(jiān)測+執(zhí)行機構〕 電磁式〔過流線圈+過流繼電器+執(zhí)行機構〕 煤礦運用的高低壓配電開關、高低壓真空啟動開關普遍采用電子綜合維護安裝，電磁式根本淘汰。維護整定的最終原那么： 躲過最大啟動電流，保證設備正常啟動、運轉；允許短時間過載，且根據(jù)過載電流的大小反時限維護； 迅速切斷最小兩相短路電流實現(xiàn)對供電設備和線路的維護。 過載〔過負荷〕維護的主要對象是用電設備和電纜； 短路維護的主要對象是供電設備和電纜。一、低壓饋電開關的整定1、過載〔過負荷〕維護：饋電開關的過載維護整定原那么：是按實踐負載電流值進展整定，即同一線路能夠同時在線運轉電機額定電流之和。保證當該供電線路用電負荷全部投入情況下，可靠供電，電機都能可靠啟動運轉。IZg≤ΣIe式中：IZg–-過載維護電流整定值，A ΣIe--該供電線路中一切投用電機的額定電流之和，A；其整定范圍為〔0.2～1.2〕Ie；Ie為饋電開關的額定電流值〔詳細檔位因開關廠家不同而有差別〕。例：

某掘進任務面一臺KBZ-400/660型饋電開關，帶SGB420/2×55型皮帶機一部，SGB420/2×40型刮板機一臺，7.5kW潛水泵兩臺，11.4調(diào)度絞車一臺，660V供電系統(tǒng)，那么： 根據(jù)功率、電流閱歷公式〔功率因數(shù)取0.7〕： IZg≤ΣIe=1.25×〔2×55+2×40+2×7.5+11.4〕≈270A 饋電開關額定電流為400A，故，其過載維護整定值可預設為0.6Ie，即240A，經(jīng)過實踐開機運轉確定最終整定值，假設某臺電機正常啟動或全部電機都正常運轉，開關過流跳閘，闡明預選值偏小，可加大一檔，0.7Ie，即280A。 新型電子這維護安裝可以按10A的步長來調(diào)理，可直接整定為270A。2、短路〔速斷〕維護： 饋電開關的短路維護整定原那么：按最大啟動電流整定，按最小兩相短路電流檢驗靈敏度。 采用電子綜合維護器的饋電開關，其短路維護電流值的整定范圍為〔0.5～10〕Ie;(Ie為饋電開關的額定電流值，整定的檔位和倍率因廠家而異，比如×0.1、×0.2、×0.5等等〕

①對維護電纜干線〔總饋電〕的過流維護安裝按以下公式整定：IZd≥IQe+KX·ΣIe式中：Izd--短路維護電流整定值，A； IQe—該線路中功率最大的電機的額定啟動電流，對有多臺電機同時啟動的設備，如其總功率大于單臺啟動的容量最大的電機功率時，IQe那么為這幾臺同時啟動的電機額定啟動電流之和，A； ΣIe---該線路中其它電機的額定電流之和，A； KX---需用系數(shù)；取值范圍同前述。 Iemax–該線路中功率最大的電機的額定電流，A例：仍以前面的掘進任務面饋電開關為例，皮帶機兩臺電機同時啟動，功率因數(shù)=0.7： IZd≥IQe+KX·ΣIe=6×1.25×2×55+0.65×1.25〔2×40+2×7.5+11.4〕=911AKX=0.286+0.714〔2×55/〔2×55+2×40+2×7.5+11.4〕=0.65根據(jù)開關的詳細參數(shù)，可選擇為2.5Ie或選擇為920A②對維護電纜支線〔分饋電〕的過流維護按一下公式整定： IZd≥IQe3、整定值的校驗： 按上述原那么確定出的整定值，同樣需求用兩相短路電流值進項靈敏性校驗。

假設動作靈敏度小于1.5，那么維護動作不可靠，需求按照下面的措施進展整改。假設供電線路上串接兩臺及以上饋電開關時〔中間無分支線路〕，那么其上一級饋電開關的過流整定值，必需按照下一級饋電開關維護范圍內(nèi)的最遠端兩相短路電流來校驗，校驗的靈敏度應滿足1.2～1.5,以確保雙重維護的可靠性。假設經(jīng)校驗，最遠端兩相短路電流不能滿足1.2～1.5的關系，闡明過流維護動作不可靠，最遠端發(fā)生兩相短路時能夠不跳閘。4、提高維護靈敏度即增大維護可靠性的技術措施經(jīng)過采取措施來增大供電線路中最小兩相短路電流來到達添加維護安裝靈敏系數(shù)的目的。①、加大干線或支線電纜截面。②、縮短低壓電纜線路的供電長度；③、采用軟啟動等技術措施降低電機的啟動電流→減小過流維護整定電流值Iz→提高最遠端兩相短路電流對過流維護動作值〔過流整定值〕的比值，從而提高維護的可靠性。④、換用大容量變壓器或采取變壓器并聯(lián)運轉方式，以提高變壓器容量→提高最遠端的兩相短路電流值；⑤、采用挪動變電站長間隔高壓供電；相應縮短采掘設備低壓電纜的供電長度，⑥、添加分段維護開關；使維護范圍縮短，相應的維護范圍內(nèi)最小短路電流就增大；隨著新技術、新設備的運用，采用技術手段減小整定值的方法可以提高維護安裝動作靈敏系數(shù)。①、采用各電機逐臺起動②、采用雙速電機③、采用各種軟起動技術④、采用新型電子綜合維護安裝以選擇最適宜的整定值Iz⑤、采用相敏維護技術二、低壓啟動開關的過流整定： 煤礦常用低壓啟動開關采用新型電子式維護安裝，維護安裝內(nèi)部曾經(jīng)設定了電機啟動電流和短路電流之間的維護關系，維護安裝相關單元完成對負載的過載、斷相、短路、漏電閉鎖和風電延時閉鎖等維護功能的檢測和實現(xiàn)維護?？梢愿鶕?jù)電機實踐運轉電流來區(qū)分啟動、過載或是短路。 所以，過流維護整定值確實定原那么是： IZ≤Ie 式中：IZ--過流維護整定值，A Ie–電機的額定電流值，A 即，過流維護動作值小于等于電機的額定電流。 按電機額定電流進展整定，運轉電流超越IZ值，即視為過載；電子維護反時限延時進展維護；當運轉電流到達IZ值的8倍及以上時，即視為發(fā)生短路，維護器速短維護。按上述原那么確定出的整定值，同樣需求用兩相短路電流值進項靈敏性校驗。

式中：--最遠端兩相短路電流，A，需求計算。 IZ--電子維護器的過流動作電流值，即維護整定值，A 8IZ--電子維護器短路維護動作值，A 假設動作靈敏度小于1.2，那么維護動作不可靠，需求按照前述措施。三、變壓器的維護〔高爆開關的整定〕 當變壓器發(fā)生運轉過載或兩相短路〔指變壓器本身發(fā)生短路缺點，高壓或低壓側繞組內(nèi)部、低壓出線端短路〕時，由礦用高壓配電安裝〔高爆開關〕的過流〔短路〕維護安裝來維護。 過載維護按變壓器的一次側額定電流整定；IZ≤Ie 短路維護：因高爆開關維護安裝的技術原理來整定〔某些開關按一次側電流，另一類高爆開關按互感器二次側電流的倍數(shù)來整定〕。①按二次側發(fā)生兩相短路時一次側電流值整定：IQe+KX·ΣieIzd=———————————Kb②按變壓器電流互感器二次側電流的倍數(shù)整定：IQe+KX·ΣIen=———————————Kb·Ige式中：n--高爆開關電流互感器二次側額定電流〔5A〕的倍數(shù)；Kb–-變壓器的變比；低壓660V：Kb=10kV/690=14.5低壓1140V：Kb=10kV/1200=8.33Ige–-高爆開關的額定電流；短路維護靈敏系數(shù)校驗：低壓側兩相短路電流折算到高壓側電流

①對Y/Y型接線的變壓器：

②對Y/△型接線的變壓器：漏電維護第四百五十七條礦井高壓電網(wǎng)，必需采取措施限制單相接地電容電流不超越20A。地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必需裝設有選擇性的單相接地維護安裝；供挪動變電站的高壓饋電線上，必需裝設有選擇性的動作于跳閘的單相接地維護安裝。井下低壓饋電線上，必需裝設檢漏維護安裝或有選擇性的漏電維護安裝，保證自動切斷漏電的饋電線路。每天必需對低壓檢漏安裝的運轉情況進展1次跳閘實驗。煤電鉆必需運用設有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負荷、斷相、遠間隔起動和停頓煤電鉆功能的綜合維護安裝。每班運用前，必需對煤電鉆綜合維護安裝進展1次跳閘實驗。煤礦漏電類型：兩大類集中性漏電：電纜某處絕緣損壞呵斥漏電。1、長期集中性漏電：某臺設備或電纜絕緣擊穿，或到導線碰殼；2、間歇性集中性漏電：電纜或電機絕緣損傷，遭到震動、拖移時漏電；3、瞬間的集中性漏電：人員誤觸帶電體、絕緣破損處對地弧光放電。分散性漏電：電網(wǎng)或某條電纜對地絕緣電阻值普遍下降呵斥的漏電。漏電維護的類型： 我國煤礦井下供電系統(tǒng)漏電維護安裝，從原理上根本分為兩大類：利用零序電流的漏電維護安裝和附加直流電源的漏電維護安裝。漏電維護整定原那么根據(jù)規(guī)定網(wǎng)絡電壓等級確定絕緣電阻值。 平安電流：有研討證明流經(jīng)人體的電流小于50mA·s是平安的，但思索到漏電〔接地〕電流不引爆電雷而導致瓦斯煤塵事故，我國煤礦規(guī)定，30mA·s為平安電流。30mA·s是確定漏電維護安裝主要技術目的的根據(jù)。

到達這一目的所采取的的措施： 1、提高供電網(wǎng)路對地絕緣電阻； 2、對網(wǎng)路的對地分布電容電流采區(qū)有效的補償； 3、提高漏電維護安裝靈敏度、可靠性和動作速度。漏電維護的作用：1、延續(xù)監(jiān)測電網(wǎng)對地絕緣形狀；但電纜、用電設備對地絕緣電阻值降低到整定值時，漏電閉鎖，制止合閘送電；2、當電網(wǎng)對地絕緣電阻值降低到整定值、人體觸及帶電體或電網(wǎng)發(fā)生單相漏電〔接地〕時，饋電開關自動切斷電源；3、補償電網(wǎng)的電容電流，降低人體觸電或單相接地時的電流。遠方漏電實驗：在饋電開關控制線路的最遠端電機接線端子上〔一端接在接線柱上、另一端經(jīng)過按鈕接在接地端子上〕，按不同電壓等級接入實驗電阻〔127V用2kΩ、10W電阻，380V用3.5kΩ、10W電阻，660V用11kΩ、10W電阻，1140V用20kΩ、10W電阻〕，實驗饋電開關能否跳閘檢驗饋電開關的漏電維護安裝動作的靈敏可靠性。漏電缺點的常見緣由及查找：1．電纜、電機遭淋水、浸泡受潮或進水或絕緣老化，呵斥絕緣降低或絕緣擊穿；2.電纜遭到擠壓、砍砸、磨損、過度彎曲、鐵絲吊掛等產(chǎn)生外皮損傷〔裂口〕；3.接頭松脫、毛刺與外殼接觸或放電；4.長時間過負荷運轉發(fā)熱呵斥絕緣老化；5.檢修接線錯誤、停送電錯誤、工器具資料等遺留呵斥接地；6.高壓接頭制造不合格、擅自改裝開關呵斥電氣間隙、爬電間隔不夠；7.維修配件、資料不合格；8.誤操作弧光放電；9.冷補、熱補接頭制造不合格〔芯線聯(lián)接不牢、密封不嚴、絕緣包扎不良〕，呵斥接頭松動、發(fā)熱、進水、受潮等。10.真空開關阻容吸收組件損壞或缺失，在真空管分斷時易產(chǎn)生過電壓呵斥電纜、電機絕緣瞬間擊穿。維護接地維護接地：為防止人身觸電，將電氣設備正常不帶電部分〔內(nèi)部本體、金屬外殼、構架等〕接地的方法，稱為維護接地。煤礦井下作業(yè)環(huán)境狹窄，潮濕，電纜等對地絕緣情況非理想，一旦人體觸及帶電體就會構成回路產(chǎn)生漏電電流，呵斥人身損傷。理想形狀下，人身觸及中性點不接地系統(tǒng)電網(wǎng)，沒有電流經(jīng)過人體，也就是說不會呵斥人身損傷。實踐情況是，井下供電網(wǎng)絡存在絕緣電容和分布電容〔電纜越長電容越大〕：人體觸電受損傷的程度有以下幾個要素決議：1、電流：50mA可以致命，國家規(guī)定平安電流值為30mA2、人體電阻，通常取值為1000Ω；3、觸電電壓：極限平安電流與人體電阻的乘積，稱之為平安電壓；與任務環(huán)境有關。根據(jù)國家GB3805-83規(guī)定：平安根底電壓有效值最大不超越50V，平安電壓等級為42V、36V、24V、12V、6V。煤礦規(guī)定平安電壓為36V。4、觸電繼續(xù)時間。國家規(guī)定對人體無生命危險的觸電電流與觸電時間的乘積不得超越30mAs。電網(wǎng)電容電流的危害及治理方式：

正常運轉的中性點不接地系統(tǒng)電網(wǎng)，三相對地電容根本平衡，電容電流也大小相等。在系統(tǒng)未發(fā)生接地缺點時，三相對地電容電流數(shù)值相等相位相差120°，其矢量和為零，中性點無電流流入。假設發(fā)生單相接地那么中性點對地電位上升為相電壓，其他兩項電壓將在振蕩過程后上升為線電壓，流過接地點的電容電流為其他兩相相電壓在其對地電容上產(chǎn)生的電流矢量和，在不穩(wěn)定單相接地過程中，將對電網(wǎng)呵斥間隙性電弧接地過電壓。危害間歇性接地弧光接地過電壓。電力規(guī)程規(guī)定，中性點不接地系統(tǒng)單相接地缺點時，為保證用電的延續(xù)可靠性，允許帶缺點運轉2小時。當接地為間歇性情況下，接地點會出現(xiàn)拉弧→熄滅→拉弧景象；當電容電流足夠大時電弧強度也隨之增大而不再熄滅，伴隨產(chǎn)生的弧光接地過電壓可達相電壓的3～5倍。能夠?qū)е略O備、電纜絕緣擊穿、爆炸，避雷器、斷路器燒毀等。繼續(xù)的單相接地電流熱效應呵斥接地點過熱，損壞絕緣。由于單相接地另兩相對地電壓相對升高為線電壓，能夠呵斥系統(tǒng)中的電壓互感器鐵芯飽和情況，致使阻抗變小，電感發(fā)生變化。當系統(tǒng)中電壓互感器的參數(shù)和系統(tǒng)對地電容出現(xiàn)匹配時，就有能夠引起系統(tǒng)鐵磁諧振過電壓，燒毀電壓互感器等電力設備。單相碰殼接地情況下，大的接地電容電流將抬升殼體接地電壓，危及設備及人身平安。呵斥接地電流大，在大地中構成雜散電流、能夠引起瓦斯煤塵電雷管爆炸；間歇性接地引起的電弧，也能夠?qū)е乱鹜咚姑簤m電雷管爆炸。綜合治理方法：目前，普遍采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式，利用消弧線圈的電感電流抵消系統(tǒng)的電容電流〔電容電流超前電壓90°、電感電流滯后電壓90°〕，從技術上減弱或消滅接地電流。 隨著技術的開展，自動跟蹤補償消弧線圈技術成熟運用?？梢詫崟r跟隨電網(wǎng)系統(tǒng)單相接地電容電流的變化情況，自動調(diào)理出不同的感性電流〔調(diào)整電感量〕進展補償，是缺點點的單相接地電流減小的最小。消弧線圈補償方式：完全補償：消弧線圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地點電流為零。缺陷：易構成RLC串聯(lián)諧振，呵斥諧振過電壓。不大采用。欠補償：電感電流小于接地電容電流，接地電流為容性。缺陷：接地缺點發(fā)生補償過程中，因系統(tǒng)頻率變化等緣由導致接地電流減小時，能夠出現(xiàn)完全補償，普通也不采用。過補償：電感電流大于接地電流，單相電流電流為感性。過補償方式在電網(wǎng)中得到廣泛運用，但過補償程度要適宜。自動跟蹤補償：利用單片機或危及控制技術，根據(jù)接地電容電流的實踐值隨動調(diào)理。接地維護：經(jīng)過維護接地將電氣設備出現(xiàn)單相接地〔碰殼〕缺點時、漏電電壓、電流限制在平安范圍內(nèi)的一種平安措施。

從維護人體觸電平安角度出發(fā)，維護接地安裝的接地電阻越小越好，但要實現(xiàn)每臺電器設備各自的接地電阻值都小也不容易； 維護安裝的接地電阻越小，經(jīng)過接地極流入大地的漏電電流就越大，引起瓦斯、煤塵爆炸或引爆電雷管的危險也就越大。 妥善處理這一矛盾的有效措施就是，利用各種方式〔高低壓鎧裝電纜的金屬鎧裝層、橡套電纜的接地芯線〕將井下各種電氣設備的維護接地安裝銜接起來組成維護接地網(wǎng)，從而，在發(fā)生單相碰殼或單相接地缺點情況，接地電流就經(jīng)過接地網(wǎng)的各個接地極流入地下，減少了觸電點部分的接地電流，降低了人身電流、以及能夠觸發(fā)瓦斯煤塵電雷管保證的能夠性。煤礦維護接地網(wǎng)：

利用供電線路中的高低壓鎧裝電纜金屬鎧裝層、橡套電纜的接地芯線、橡套屏蔽電纜的半導體屏蔽層，把煤礦井下各種用電設備的外殼、構架銜接起來，并與設置在中央變電所主副水倉中的主接地極、各變電所、配電點、高壓銜接器的部分接地機、接地母線、輔助接地母線、銜接導線和接地導線一同組成接地網(wǎng)?！锫╇娋S護與維護接地

漏電維護的偏重點是缺點發(fā)生后的跳閘動作時間，一旦發(fā)生漏電或人身觸電，應準確、迅速切斷電源，經(jīng)缺點存在的時間減少到最短。 維護接地的偏重點是限制漏電電流和人身觸電電流的大小。 兩者協(xié)同維護，相輔相成。★煤礦平安規(guī)程對維護接地網(wǎng)及接地電阻的規(guī)定：第四百八十二條電壓在36V以上和由于絕緣損壞能夠帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架，鎧裝電纜的鋼帶〔或鋼絲〕、鉛皮或屏蔽護套等必需有維護接地。第四百八十三條接地網(wǎng)上任一維護接地點的接地電阻值不得超越2Ω。每一挪動式和手持式電氣設備至部分接地極之間的維護接地用的電纜芯線和接地銜接導線的電阻值，不得超越1Ω。第四百八十四條一切電氣設備的維護接地安裝〔包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線〕和部分接地安裝，應與主接地極銜接成1個總接地網(wǎng)。 主接地極應在主、副水倉中各埋設1塊。主接地極運用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。 在鉆孔中敷設的電纜不能與主接地極銜接時，應單獨構成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不得超越2Ω。第四百八十五條以下地點應裝設部分接地極：〔一〕采區(qū)變電所〔包括挪動變電站和挪動變壓器〕?！捕逞b有電氣設備的硐室和單獨裝設的高壓電氣設備?！踩车蛪号潆婞c或裝有3臺以上電氣設備的地點?！菜摹碂o低壓配電點的采煤機任務面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷〔膠帶運輸巷〕以及由變電所單獨供電的掘進任務面，至少應分別設置1個部分接地極?！参濉炽暯痈邏簞恿﹄娎|的金屬銜接安裝。

部分接地極可設置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設置在水溝中的部分接地極運用面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼控制成，并應平放于水溝深處。設置在其他地點的部分接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼控制成，管上應至少鉆20個直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼控制成，每根管上應鉆10個直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板〔兩根管子須垂直于地面，垂直偏向不大于15°〕，垂直埋深不得小于0.75m?！锊⑷虢拥鼐W(wǎng)之前，必需丈量兩根管子以及銜接導線、接地導線組成的部分接地極的接地電阻；阻值不得大于80Ω?！锏叵驴菰锝拥仉娮栎^大時，鐵管周圍運用砂子、木炭和食鹽混合物或長效降阻劑填滿，砂子和食鹽的體積比6:1。第四百八十六條銜接主接地極的接地母線，應采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。電氣設備的外殼與接地母線或部分接地極的銜接，電纜銜接安裝兩頭的鎧裝、鉛皮的銜接，應采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼?！镒儔浩鞯慕拥兀喝缫韵聢D。將高低壓鎧裝電纜的鋼帶、鋼絲用銜接導線分別接到變壓器外殼上的接地螺栓上。假設是橡套電纜，將電纜的接地芯線分別接在進出線安裝的內(nèi)接地端子上。最后將變壓器外殼上的接地螺栓用銜接導線接到接地極的接地母線上。★挪動設備的接地：挪動電氣設備的接地依托橡套電纜內(nèi)部的接地芯線來實現(xiàn)。接地芯線一頭接在挪動電氣設備接線盒內(nèi)的家底端子上，另一頭和啟動開關接線腔內(nèi)的接地端子相連。最終或快點開關啟動開關外殼應與總接地網(wǎng)或部分接地極相連。挪動設備〔照明燈具、信號電鈴、按鈕、1140V及以下的低壓電纜接線盒、單臺電機及其控制開關等經(jīng)過內(nèi)部接地線與礦井接地網(wǎng)絡可靠銜接后，可不單設部分接地極。制止幾臺設備串聯(lián)接地?！锝拥鼐€的銜接與加固接地母線與主接地極的銜接要用焊接；接地導線和接地母線〔或輔助接地母線〕的銜接最好也用焊接，無銜接時，可用直徑不小于10mm的鍍鋅螺栓加防松安裝〔彈簧墊、螺帽〕擰緊銜接，銜接處應鍍鋅或鍍錫?！锝拥匕惭b所涉及的扁鐵、鋼管、鋼絲繩、鋼絞線、螺栓、平墊、彈簧墊、螺母均為鍍鋅件?！锝拥匕惭b的檢查： 每年至少要對主接地極、部分接地極詳細檢查一次。其中主接地極和浸在水溝中的部分接地極應拉出水面檢查，如發(fā)現(xiàn)接觸不良或嚴重銹蝕等缺陷，應立刻處置或改換，并應測器接地電阻值。 接地系統(tǒng)、接地極的接地電阻值運用專門儀器測定〔如ZC-8型接地電阻測試儀〕 主副水倉不得同時拉出來檢查，必需保證一個檢查另一個正常任務。 井下總接地網(wǎng)及部分接地極的接地電阻測定，專人擔任每季度檢測一次并記錄存檔。新安裝的接地極投用前必需檢測接地電阻值并記錄。 部分接地極應設置管理牌板。至少應注明接地電阻值、管理人員、檢測時間等內(nèi)容。名詞解釋：主接地極：設置在煤礦井下井底主、副水倉或集水井內(nèi)的接地極；部分接地極：在安裝有電氣設備的地點〔機電硐室、變電所、配電點、挪動設備、電纜接線盒等〕獨立埋設的接地極；其作用是加強接地系統(tǒng)的可靠性，保證總的接地電阻值不超越2Ω。接地母線：銜接井底水倉主副接地極的母線〔扁鐵〕。輔助接地母線：銜接部分接地極的母線〔扁鐵〕銜接導線：也叫接地引線，是電氣設備〔包括電纜〕的接地部分引向總接地網(wǎng)或輔助接地母線的導線。接地導線：從部分接地極引出的導線〔扁鐵〕九、變壓器的并聯(lián)運轉變壓器任務原理就是：動電生磁→動磁生電，所產(chǎn)生的的交流電大小、角度、方向有規(guī)律變化→表示交流電三要素：峰值、頻率和初相角。三相變壓器〔正弦交流電〕→頻率一定、峰值確定、三相之間的相位差一定〔相差120°〕→變壓器一次側和二次側的電流必定存在初相角的差別〔即動電生磁→動磁生電，衍生的電流必定滯后于原生態(tài)〕。也就是說，變壓器二次側的電流最大值出現(xiàn)的時間總是滯后于一次側的電流最大值出現(xiàn)的時間，最大相位差可達360°同名端：變壓器的同一相高、低壓繞組都是繞在同一鐵芯柱上，并被同一主磁通鏈繞，當主磁通交變時，在高、低壓繞組中感應的電勢之間存在一定的極性關系。在任一瞬間，高壓繞組的某一端的電位為正時，低壓繞組也有一端的電位為正，這兩個繞組間同極性的一端稱為同名端。電路分析通常采用矢量圖描畫、分析三相交流電的三要素。時鐘表示法：把高壓繞組線電勢作為時鐘的分針，永遠指向“12〞點鐘，低壓繞組的線電勢作為時針，根據(jù)高、低壓繞組線電勢之間的相位指向不同的鐘點。即低壓側電壓滯后高壓側電壓的相位差。變壓器聯(lián)接方式有四種：Yy、Yd、Dy、Dd。我國只采用Yy和Yd兩種。常用的變壓器聯(lián)接組別： Yy結合的三相變壓器，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六種結合組別，標號為偶數(shù) Yd結合的三相變壓器，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六種結合組別，標號為奇數(shù) 為了防止制造和運用上的混亂，國家規(guī)范規(guī)定三相電力變壓器規(guī)定只需Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五種。規(guī)范組別的運用：

Yyn0組別的三相電力變壓器用于三相四線制配電系統(tǒng)中，供電給動力和照明的混合負載； Yd11組別的三相電力變壓器用于低壓高于0.4kV的線路中； YNd11組別的三相電力變壓器用于110kV以上的中性點需接地的高壓線路中； YNy0組別的三相電力變壓器用于原邊需接地的系統(tǒng)中； Yy0組別的三相電力變壓器用于供電給三相動力負載的線路中。變壓器并聯(lián)運轉〔并列運轉〕：就是將兩臺或兩臺以上變壓器的一次繞組并聯(lián)在同一電壓的母線上，二次繞組并聯(lián)在另一電壓的母線上，共同向同一負載供電的運轉方式。變壓器并列運轉的目的及優(yōu)點：①提高變壓器運轉的經(jīng)濟性：當負荷添加到一臺變壓器容量不夠用時，那么可并列投入第二臺變壓器，而當負荷減少到不需求兩臺變壓器同時供電時，可將一臺變壓器退出運轉減少電能損耗，提高運轉效率；②提高供電可靠性：當并列運轉的變壓器中有一臺損壞時，只需迅速將之從電網(wǎng)中切除，另一臺或兩臺變壓器仍可正常供電；檢修某臺變壓器時，也不影響其它變壓器正常運轉從而減少了缺點和檢修時的停電范圍和次數(shù)，提高供電可靠性；③隨著符負荷量的添加，分期分批投用新變壓器，減少初期投資。變壓器并列運轉的理想形狀：①空載時，并聯(lián)的繞組內(nèi)不會有環(huán)流產(chǎn)生②帶負載時，各臺變壓器所帶負載與各自額定容量成正比，即負載率相等。變壓器并聯(lián)運轉的條件：1、聯(lián)接組別一樣：聯(lián)接組別不同的兩臺變壓器并聯(lián)，因二次側的線電壓相位不同，在任一瞬間，兩臺變壓器同相繞組之間都會產(chǎn)生電壓差，由于變壓器內(nèi)阻很小，那么將會在二次回路中出現(xiàn)幾倍于額定電流的環(huán)流致使變壓器燒毀。2、變壓比一樣：原邊電壓一樣情況下副邊電壓相等。變壓比不同的兩臺變壓器并聯(lián)，會在兩臺變壓器的二次回路中產(chǎn)生環(huán)流，呵斥不用要的損耗，也占用變壓器的有效容量。我國規(guī)定，并聯(lián)變壓器的變壓比差值允許±0.5%，最大不得超越±1%。［例］ 某村農(nóng)忙季節(jié)用一臺100千伏安10／0.4千伏的變壓器，額定電流144A和一臺50千伏安10／0.394千伏的變壓器，額定電流72.2A并聯(lián)運轉，兩臺變壓器的聯(lián)接組別一樣，阻抗電壓UKA％=UKB%=4%，求其循環(huán)電流為多大？ 解：將知參數(shù)代入式②和式① ZKA=4%×400÷144=0.111 ZKB=4%×394÷72.2=0.218 IC=〔400-394〕÷〔0.111+0.218〕=18.237A 從上面這個例子可以清楚的看出，雖然兩臺變壓器的副邊電壓相差 〔400-394〕÷400×100%=1.5% 卻產(chǎn)生了18.237安的空載循環(huán)電流，它相當于變壓器B的額定電流的空載時有這樣大的循環(huán)電流顯然是不允許的。它不僅限制了變壓器的輸出功率，降低了變壓器的效率，且呵斥不應有的電能浪費。3、阻抗電壓的百分數(shù)相等。假設兩臺容量相等的變壓器的阻抗電壓〔短路電壓〕百分數(shù)不等，那么變壓器并聯(lián)運轉時所承載的負荷不能按變壓器的容量大小按比例分配。組抗電壓百分數(shù)大的變壓器滿載時阻抗電壓百分數(shù)小的變壓器將過載。普通商定，并聯(lián)變壓器的短路阻抗百分數(shù)相差不得超越±10%。4、容量比不超越3：1。這樣就限制了變壓器的阻抗電壓值不至于相差過大。由于變壓器并聯(lián)運轉時所承載負荷分配與變壓器的阻抗電壓百分數(shù)有關，百分數(shù)小的變壓器將承當較大的負荷值，所以，為了充分利用變壓器的容量平安經(jīng)濟運轉，普通要求容量大的變壓器的阻抗電壓要稍小于容量小的變壓器。十、絕緣等級的意義電動機、變壓器的絕緣等級是指其所用絕緣資料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限制。

絕緣的溫度等級A級E級B級F級H級

最高允許溫度〔℃〕105120130155180

繞組溫升限值〔K〕607580100125

性能參考溫度〔℃〕8095100120145十一、電機、變壓器等電氣防護等級的意義防護等級IP〔INGRESSPROTECTION〕系統(tǒng)是由國際電工技術委員會IEC〔INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION〕制定的規(guī)范。將用電設備〔燈具、電機、變壓器等〕依其防塵防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含工具，人的手指等均不可接觸到用電器具內(nèi)部帶電部分，以免發(fā)生觸電事故。IP防護等級是由兩個數(shù)字所組成，第1個數(shù)字表示用電設備防塵、防止外物侵入的等級，第2個數(shù)字表示用電設備防濕氣、防水侵入的密閉程度，婁字越大表示其防護等級越高，兩個標示數(shù)字所表示的防護等級如下：第一個標示數(shù)字，表示防止異物侵入等級，數(shù)字定義：0沒有防護對外界的人或物無特殊防護1防止大于50mm的固體物體侵入。防止人體〔如手掌〕因不測而接觸到設備內(nèi)部的零件。2防止大于12mm的固體物體侵入。防止人的手指接觸到設備內(nèi)部的零件3防止大于2.5mm的固體物體侵入。防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線或類似的細節(jié)小外物侵入而接觸到設備內(nèi)部的零件。4防止大于1.0mm的固體物體侵入。防止直徑或厚度大于1.0mm的工具、電線或類似的細節(jié)小外物侵入而接觸到設備內(nèi)部的零件。5防塵、完全防止外物侵入。雖不能完全防止灰塵進入，但侵入的灰塵量并不會影響設備的正常任務。6防塵、完全防止外物侵入，且可完全防止灰塵進入。第二個標示特性號碼〔數(shù)